Intégration OT à MES avec Industrial Edge et Opcenter

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Niveau sur le terrain : Industrial Edge comme base OT

Les appareils Industrial Edge se trouvent directement dans l'atelier et se connectent aux automate, aux variateurs, aux robots et à tout autre équipement d'automatisation à l'aide de connecteurs préconfigurés pour PROFINET, S7, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus TCP et autres. La bibliothèque de connecteurs supprime la plupart des travaux d'intégration qui ralentissent traditionnellement les déploiements MES, et parce qu'elle couvre l'équipement de n'importe quel fournisseur, elle s'adapte aux environnements de friches industrielles sans nécessiter de remplacement matériel.

Un ensemble d'applications locales fonctionne à côté des connecteurs sur le même appareil :

• WinCC Unified pour la visualisation de l'opérateur et l'IHM
• PLC virtuel et LiveTwin pour le contrôle et la simulation
• Serveur d'inférence IA pour l'apprentissage automatique sur l'appareil (détection de défauts, détection d'anomalies, maintenance prédictive)
• Energy Manager et Performance Insight pour les indicateurs de performance opérationnels tels que la consommation d'énergie et l'OEE
• Industrial Information Hub, qui fournit un modèle de données sémantiques unifié pour que les balises PLC brutes soient mappées sur des objets de données significatifs et nommés de manière cohérente avant de quitter la périphérie
• Routeur OPC pour un routage dédié à destination MES en cas de besoin
• Mendix on Edge pour les interfaces utilisateur d'opérateur basées sur les rôles qui couvrent à la fois le bord et le MES

Le Databus, basé sur MQTT, connecte ces applications les unes aux autres sur l'appareil et fournit l'épine dorsale publie-abonnement pour la communication événementiel jusqu'à la couche d'intégration MES.

Niveau usine : la couche d'intégration Edge-to-MES

C'est la couche où la plupart des projets d'intégration réussissent ou échouent. Deux composants Opcenter gèrent la frontière entre Industrial Edge et le MES, et ils sont conçus pour fonctionner ensemble plutôt que comme alternatives. Chacun gère une classe de données fondamentalement différente.

Opcenter connect MOM : routage des événements et des transactions

Connect MOM est un cadre d'intégration à usage général réglé pour les cas d'utilisation de MOM. Son travail consiste à déplacer des messages discrets entre les systèmes, à les transformer en cours de route et à garantir la livraison même lorsque les points de terminage sont temporairement indisponibles. Utilisez Connect MOM pour :

• Événements et transactions en atelier : achèvement des stations, événements de ferraille, libérations de lots, changements, registres généalogiques
• Résultats de l'application Edge : sorties d'inférence IA (classifications de défauts, événements d'anomalie, pannes prédites), lectures de consommation d'énergie d'Energy Manager, données OEE de Performance Insight
• Intégration ERP bidirectionnelle : réception des bons de travail et des BOM de SAP, envoi de confirmations et de mouvements de marchandises
• Toutes les données qui doivent atteindre plusieurs destinations : Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, un lac de données ou un système externe
• Mise en mémoire tampon et transfert : Connecter les messages MOM met en file d'attente et les rediffuse si Opcenter ou le réseau est temporairement indisponible

Connect MOM prend en charge REST, MQTT, OPC UA et les adaptateurs basés sur des fichiers, et est déployé avec une prise en charge de haute disponibilité. C'est le hub d'intégration pour tout ce qui est en forme d'événement ou de transaction plutôt qu'en forme d'étiquette.

Opcenter Execution Foundation Automation Gateway : liaison de paramètres en cours de processus

La passerelle d'automatisation se trouve à l'intérieur d'Opcenter Execution plutôt qu'à côté. Son travail est étroit mais de grande valeur : il lie des nœuds OPC UA spécifiques (balises PLC) aux champs de collecte de données sur les opérations de bon de travail actives, de sorte que les mesures en cours de processus soient capturées automatiquement au moment de l'exécution au lieu d'être saisies par les opérateurs.

Utilisez la passerelle d'automatisation (disponible pour Opcenter Execution Foundation) pour :

• Capturer les mesures en cours de fabrication directement à partir de la couche d'automatisation : dimensions, couples, températures, temps de durcissement, pressions, numéros de série lus à partir des systèmes de vision
• Élimination de la saisie manuelle des données de l'opérateur dans les formulaires de collecte de données MES
• Lier les paramètres de la machine à des opérations de bon de travail spécifiques, afin que les valeurs soient automatiquement estampillées dans le contexte de production approprié

La passerelle n'est pas un outil d'intégration générale. Il prend en charge OPC UA pour la liaison de balises en direct, les appels directs d'API REST et le Remote Interop Connector (RIC) pour des modèles de connectivité supplémentaires. Il fonctionne sur des valeurs réelles pendant les opérations actives et écrit dans le modèle de collecte de données d'Opcenter Execution.

Pourquoi les deux sont déployés ensemble

Un déploiement réaliste utilise les deux en parallèle parce qu'ils gèrent différents problèmes. Considérez une ligne de montage de pompe :

• Un bon de travail arrive de SAP via Connect MOM (adaptateur REST ou iDoc)
• Opcenter envoie la commande à une station de couple. Au fur et à mesure que l'opérateur exécute l'étape, l'Automation Gateway lit la valeur de couple et le numéro de série du PLC via OPC UA et les écrit automatiquement dans le formulaire de collecte de données sur cette opération
• Lorsque l'unité a terminé la station, un événement d'achèvement avec généalogie et données de mesure retourne via Connect MOM à SAP et à Opcenter Intelligence
• Pendant ce temps, le serveur d'inférence IA signale une anomalie de vibration. Ce résultat est publié sur le Databus, récupéré par Connect MOM via MQTT, et livré à Opcenter Quality en tant que transaction de non-conformité

Sans la passerelle, les opérateurs tapent des mesures. Sans Connect MOM, il n'y a pas de chemin propre pour les événements, les résultats de l'IA, les flux ERP ou le routage multi-destinations.

Niveau informatique et entreprise : le portefeuille Opcenter MOM

Une fois que les données arrivent à Opcenter par l'un ou l'autre des chemins d'intégration, le portefeuille MOM modulaire orchestre la production dans toute l'entreprise :

• Opcenter Execution (discret, processus, pharmacie, électronique, semi-conducteur) : Exécution de la fabrication

Ordres de travail, BOM, recettes, routage, confirmations et traçabilité tout au long du cycle de vie de la production

• Opcenter Quality : Gestion de la qualité

Plans Inspection, SPC, traitement des non-conformités et flux de travail CAPA. Les résultats de l'inférence de l'IA à partir du bord atterrissage ici alors que les non-conformités ou la qualité sont valables

• Opcenter APS : Planification et planification de la production

Planification à capacité limitée pour les ressources, les matériaux et le temps. Les échecs prédits de l'IA de périphérie peuvent déclencher une réoptimisation du calendrier ici

• Opcenter Intelligence : Intelligence manufacturière d'entreprise

Tableaux de bord de production, rapports sur les indicateurs de performance clés et analyse des causes profondes alimentés par des données contextualisées provenant de la périphérie et du MES

• Mendix : Couche d'interface utilisateur à faible code

Interfaces opérateur basées sur les rôles qui peuvent s'étaler à la fois sur le MES et le bord sans nécessiter de développement personnalisé pour chaque point de contact

Gestion du cycle de vie sur l'ensemble de la pile

Industrial Edge Management (Virtual, Pro ou Cloud) et Industrial Edge Hub offrent un seul endroit pour déployer des applications, envoyer des mises à jour, surveiller l'état de santé des appareils et gérer les modèles d'IA sur tous les sites. Cela inclut le déploiement de modèles d'inférence mis à jour sur le serveur d'inférence AI sur des appareils situés à distance, sans nécessiter d'intervention sur site. Du côté MES, l'administration Opcenter gère la configuration, les rôles des utilisateurs, le cycle de vie de l'adaptateur et la gestion de l'adaptateur Opcenter Connect MOM. Combiné, cela donne aux équipes OT et IT un modèle d'exploitation partagé sans forcer l'une ou l'autre des parties à renoncer au contrôle de leur propre domaine.